JP3256796B2 - ソケット及びソケットを用いた電気部品の試験方法 - Google Patents
ソケット及びソケットを用いた電気部品の試験方法Info
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Description
を有する電気部品を着脱可能に装着して各リード端子と
電気的に接続するようにしたソケットおよびこの種のソ
ケットを用いた電気部品の試験方法に関する。
回路チップ(以下、ICチップと称する。)を樹脂封止
したICパッケージを、出荷前に電気的特性試験やバー
ンインと称される信頼性試験にかけ、良品と不良品とを
判別するようにしている。電気的特性試験では、ICチ
ップの入出力特性、パルス特性、雑音余裕度等が検査さ
れる。バーンインは、電気的特性試験に合格しているI
Cパッケージをオーブンに入れて、たとえば120゜C
の高温下で定格値より約20%大きな電源電圧で一定時
間動作させるものである。バーンインで動作不良を起こ
したICパッケージは不良品として振るい落とされ、正
常に動作し続けたICパッケージだけが良品として出荷
される。
ージとして、パッケージ裏面に球形のリード端子(ハン
ダ・ボール)をマトリクス状または千鳥状に配列してな
るBGA(Ball Grid Array)パッケージが普及してい
る。BGAパッケージは、小さな外形寸法で端子ピッチ
を広くでき、リード端子が頑丈で接触等に対して変形し
にくいという特長を有している。
着するための従来のバーンインテスト用ソケットの構造
を示す。図33は平面図、図34は側面図、図35は断
面図および図36は図35内の点線部分Hを拡大して示
す部分拡大図である。
ず)上に固定されるソケット本体としてのベース100
と、このベース100の上面に対して蝶番式で開閉でき
るように取り付けられたカバー102とからなる。ベー
ス100の一側面にねじりコイルバネ104を備えた蝶
番106が取り付けられ、この蝶番106の可動板片1
08がカバー102の基端部に一体に形成されており、
蝶番106の回転軸110を中心としてカバー102が
回動できるようになっている。
が軸支され、この回転軸112に、カバー102をベー
ス100に被せた状態で保持するためのラッチ114が
取り付けられている。このラッチ114の鉤部114a
を、ベース100の対向側面に設けられた突部または段
部100aに係止させることで、カバー114がベース
100の上面に対して閉められる。ラッチ114と一体
的にレバー116が反対方向に延在しており、このレバ
ー116を圧縮コイルバネ118に抗して回動させるこ
とで、ラッチ114がベース100の凹部100aから
外れ、カバー102が開けられるようになっている。
に凹所100bが形成されており、この凹所100bの
内側にアダプタ板120が配置される。凹所100bの
底面には、このソケットに装着されるべきBGAパッケ
ージ122のリード端子配列パターンに対応した配列パ
ターンで多数のコンタクト124が植設されている。ベ
ース100より下方に突出する各コンタクト124の下
端部124cはソケット端子ピンとしてプリント基板
(図示せず)のスルーホールに挿入される。
24と対応するアダプタ板120の部位には、BGAパ
ッケージ122のリード端子(ハンダ・ボール)122
aが通れる程の貫通孔120aが穿孔されており、各貫
通孔120aの中に各コンタクト124の上端部124
aが垂直方向に移動可能に入れられている。凹所100
bとアダプタ板120との間に延在する各コンタクト1
24の中間部124bは、C字形ないしS字形の湾曲バ
ネ部を構成しており、上端部124aに加わる上からの
圧力(押し下げ力)に対して弾性変形するようになって
いる。
装填され位置決めされると、各リード端子122aはア
ダプタ板120の各貫通孔120aにて各コンタクト1
24の上端部124aに載る。このBGAパッケージ1
22に上から被さるようにしてカバー102が閉められ
ると、そのカバー102からの押圧力によって各コンタ
クト124の湾曲バネ部124bが弾性変形して各リー
ド端子122aと各コンタクト124の上端部(接点
部)124aが各貫通孔120a内で一体に垂直下方に
沈み、両者122a,124aの間に加圧接触で電気的
接続が得られる。
たような従来のソケットにはいろいろと課題がある。第
1に、各リード端子(ハンダ・ボール)122aは、そ
の下面または底面にて各コンタクト124と加圧接触す
るため、その部分が損傷または変形しやすい。ところ
が、BGAパッケージ122をプリント基板上に実装す
るとき、ハンダ付けに最も影響する箇所がボール122
aの底面部分である。この大事な部分をバーンインテス
トで損傷または変形させてしまうのは好ましくないこと
である。
ジ122は、カバー102とコンタクト124との間に
挟まれて双方(上下)からパッケージ面に垂直な圧力を
受ける。このパッケージの受ける圧力は、1組のリード
端子122aおよびコンタクト124間の接圧pに全リ
ード端子数nを乗じた値p・nである。たとえば、リー
ド端子数nが500個で、1個当たりの接圧pが30g
とすると、BGAパッケージ122の受ける圧力は15
Kgにもなる。一般に、BGAパッケージは、両面配線
基板の表側にICチップをワイヤボンディングで搭載し
てモールド樹脂で覆い、基板の裏側にリード端子(ハン
ダ・ボール)を露出した状態で固着した構造である。こ
のような構造のBGAパッケージ122に上記のような
大きな圧力が加えられると、パッケージ内部で配線が切
れたりチップが破損するおそれがある。
0の貫通孔120a内でコンタクト124の接点部(上
端部)124aがリード端子122aと一体に下方に変
位する(沈む)ことで、コンタクト124のC字形ない
しS字形中間部(湾曲バネ部)124bが曲率半径を小
さくする方向に変形して、垂直方向に弾発力を発生する
ようになっている。このようにコンタクト124の中間
部がC字形ないしS字形に湾曲しているため、コンタク
ト124の実効長(接点部124aから端子ピン124
cの先端までの導体距離)がかなり大きく、電気的特性
(インダクタンスや接触抵抗等)の上で望ましくない。
また、カバー102が完全に閉じたときにコンタクト1
24の変位が最大に達し、バーンインテストの間はずう
っとこの状態に保持されるため、コンタクト124に大
きな応力が長時間かかることになり、コンタクト124
が疲労しやすく、耐久性がよくない。また、図35に示
すように、コンタクト124は、その突起124dがベ
ース100に食い込むようにしてベース100の貫通孔
に圧入される。このようにコンタクト124をベース1
00に圧入して植設する構造では、コンタクト124の
取付作業が面倒であるだけでなく、取付後に不良のコン
タクト124を交換するのが大変であり、ソケット全体
を交換しなければならない場合もある。
02を蝶番106で回動可能に構成し、ベース100に
位置決めされたBGAパッケージ122の上にカバー1
02が被さることで、BGAパッケージ122のリード
端子122aとコンタクト124との間に接圧を得るよ
うにしている。このような機構では、BGAパッケージ
122の厚みによって接圧が変化し、BGAパッケージ
122の厚みが小さいときは接圧が不十分で接続不良に
なるおそれがあり、BGAパッケージ122の厚みが大
きいときは接圧が過大になってコンタクト124が塑性
変形するおそれがあり、安定な接圧が得られない。
122に覆い被さるため、放熱性がよくなく、BGAパ
ッケージ122が過熱するおそれがある。外にも、回動
式のカバー102は、開いた状態ではスペースを多くと
ることや、カバーの開閉操作やICパッケージの装着・
取出し操作さらにはラッチのロックおよび解除操作を自
動機に行わせるための装置構成が非常に複雑化するなど
の欠点がある。
てなされたもので、電気部品のリード端子と電気的に接
続するのに好適な構造を有するソケットおよび該ソケッ
トを用いた電気部品の試験方法を提供することを目的と
する。
子と接続するための電気的特性および耐久性にすぐれた
接触子を備えたソケットおよび該ソケットを用いた電気
部品の試験方法を提供することを目的とする。
ード端子に不所望な損傷・変形等を与えることなく安全
に電気部品を装着しかつ各リード端子と電気的に接続で
きるようにしたソケットおよび該ソケットを用いた電気
部品の試験方法を提供することを目的とする。
みに影響されることなく各リード端子と各接触子との間
に安定な接圧を得ることができるソケットおよび該ソケ
ットを用いた電気部品の試験方法を提供することを目的
とする。
り、電気部品の装着・取出し等の自動化を容易に実現で
きるソケットおよび該ソケットを用いた電気部品の試験
方法を提供することを目的とする。
る接触子の取付け・取外しを容易に行えるようにしたソ
ケットを提供することを目的とする。
めに、本発明の第1のソケットは、部品本体にリード端
子を所定のパターンで配列してなる電気部品を着脱可能
に装着するためのソケット本体と、前記ソケット本体の
所定位置に前記電気部品のリード端子の配列パターンに
対応した配列パターンで植設され、かつ各々が前記電気
部品の各リード端子を挾むようにしてこれと加圧接触す
るための一対の弾性的に開閉可能なアーム状接点部を有
する複数の接触子と、前記ソケット本体上で前記接触子
の軸方向とほぼ垂直な面内で前記一対のアーム状接点部
の開閉方向にスライド可能に設けられ、各々の前記接触
子と対応する部位に前記接触子の一対のアーム状接点部
を収容する貫通孔が穿孔されるとともに一方の前記アー
ム状接点部と係止する係止部が形成されているスライダ
部材と、各々の前記接触子の一対のアーム状接点部が閉
じる方向に前記スライダ部材を弾性的に付勢するバネ部
材とを具備し、所定の外力により前記スライダ部材を前
記バネ部材に抗して各々の前記接触子の一対のアーム状
接点部が開く方向に移動させ、前記外力の解除により前
記バネ部材の弾性力にしたがって前記スライダ部材を前
記接触子の一対のアーム状接点部が閉じる方向に移動さ
せる構成とした。
ネ部材とが接点部開閉手段として作用する。試験対象と
なる電気部品を本ソケットに装着するには、先ず、所定
の外力をスライダ部材に与えて、バネ部材に抗してスラ
イダ部材を各接触子の一対のアーム状接点部が開く方向
に移動させ、それら一対のアーム状接点部を開状態にす
る。次いで、ソケット本体に該電気部品を装入して、該
電気部品の各リード端子を各対応する接触子の開状態の
アーム状接点部の間に挿入する。次に、スライダ部材に
対する該外力を解除して、バネ部材の弾性力にしたがっ
てスライダ部材を各接触子の一対のアーム状接点部が閉
じる方向に移動させ、それら一対のアーム状接点部を開
状態から閉状態へ弾性復帰させ、その途中で該電気部品
の各対応するリード端子を挾むようにしてこれと加圧接
触させる。この際、各一対のアーム状接点部の片方がス
ライダ部材に係止した状態でバネ部材からの後押しを受
ける。このように、各接触子が開状態から閉状態へ復帰
する途中で各リード端子を挟むようにして加圧接触する
ので、リード端子の下面に損傷を与えることがないう
え、接触子の受ける応力が小さく、安全確実な電気的接
続が得られる。なお、各接触子の一対のアーム状接点部
において閉状態とは両アーム状接点部が密着している状
態または分離している状態のいずれであってもよい。
力を受ける原動節と前記スライダ部材に接続された従動
節とを有するリンク機構を具備する構成としてよく、さ
らには、前記ソケット本体に対して上下移動可能に設け
られるとともに前記リンク機構の原動節に接続されたカ
バー体を具備する構成としてよい。かかる構成において
は、各接触子を閉状態から開状態にする際に外力をリン
ク機構を通して、あるいはカバーを通して与えることが
でき、効率よくバネ部材に抗してスライダ部材を往動さ
せることができる。
て、好ましくは、前記カバー体に前記電気部品が通り抜
けできる開口を形成してよい。かかるカバー体の開口を
通して電気部品を容易に装着・取り外しできるうえ、装
着状態の電気部品から発生される熱はこのカバー体の開
口を通して効果的に放熱される。
て、好ましくは、前記ソケット本体上の前記部品本体に
係止して前記電気部品を前記接触子側に押圧する第1の
位置と前記ソケット本体上の前記電気部品から退避する
第2の位置との間で移動可能なラッチ部材と、前記カバ
ー体の一方向の移動に連動して前記ラッチ部材を前記第
1の位置へ移動させ、前記カバー体の他方向の移動に連
動して前記ラッチ部材を第2の位置へ移動させるラッチ
操作手段とを具備する構成としてよい。かかる構成で
は、ラッチ操作手段を介してラッチ部材がカバー体の上
下動と連動して第1の位置と第2の位置との間で移動
し、第1の位置では電気部品を押さえつけて保持し、第
2の位置では電気部品から退避して電気部品の脱着を可
能とする。
ード端子を所定のパターンで配列してなる電気部品を着
脱可能に装着するためのソケット本体と、前記電気部品
のリード端子の配列パターンに対応した配列パターンで
前記ソケット本体の所定位置に植設された複数の接触子
とを有し、各々の前記接触子の前記ソケット本体の裏側
に突出する部分には所定形状の係止部が形成され、前記
ソケット本体の裏側には各々の前記接触子と対応する部
位に前記接触子の突出部分を通す貫通孔が穿孔されると
ともに前記貫通孔内に所定方向の移動で前記接触子の前
記係止部と着脱可能に係止する所定形状の係止部が形成
されている構成とした。
向に移動させることで、各接触子の係止部にストッパ部
材の各貫通孔内の係止部が係止し、各接触子が固定保持
される。ストッパ部材を逆の方向に移動させることで、
各接触子の係止部からストッパ部材の各貫通孔内の係止
部が離脱し、各接触子の取り外しまたは交換が可能とな
る。
発明の実施例を説明する。
ンインテスト用ソケットの外観構成を示す図であり、図
1は平面図、図2は図1の矢印Aの向きに見た側面図お
よび図3は図1の矢印Bの向きに見た側面図である。
リント基板(図示せず)上に固定されるソケット本体と
しての四角形のベース10と、このベース10よりも一
回り大きくベース10に対して上下動可能に設けられた
四角形のカバー12とを有する。ベース10およびカバ
ー12のいずれも樹脂成形で作られる。カバー12に
は、後述するBGAパッケージを本ソケットに出し入れ
するための四角形の大きな開口14が形成されている。
それぞれ形成され、ベース10の四隅に立設された各ガ
イド棒18がカバー14の各ガイド穴16に摺動可能に
嵌まっている。ベース10の四隅から外方に突設された
各フランジ片20にバネ支持軸22が立設され、各バネ
支持軸22に支持された状態で圧縮コイルバネ24がベ
ース10とカバー12との間に垂直に設けられている。
このようなガイド手段16,18と圧縮コイルバネ24
とにより、カバー12はベース10に対して上下方向に
往復動可能になっている。
バー12の外側面には先端部に内突起26aを有するス
トッパ片26が形成されている。各ストッパ片26と対
向する各ガイド棒18の外側面には中間位置に外突起1
8aが設けられている(図21参照)。カバー12に上
方からの押圧力(外力)が加わっていないときは、圧縮
コイルバネ24のバネ力によってカバー12は上方へ持
ち上げられるが、各ストッパ片26の内突起26aが各
ガイド棒18の外突起18aに係止することで(図23
参照)、カバー12は図2および図3の高さ位置に保持
される。
多数のコンタクト(接触子)30がマトリクス状の配列
で植設されている。この枠型コンタクト配列区域28お
よびコンタクト30の本数および配列ピッチは、本ソケ
ットに装着されるべきBGAパッケージ32におけるリ
ード端子(ハンダ・ボール)32aの配列パターンに対
応している。
を示す。図4の(A)、(B)、(C)はそれぞれ上面
図、側面図および裏面図である。このBGAパッケージ
32のプラスチック・パッケージ32bにはLSIチッ
プが内蔵されており、パッケージ32bの裏面には図示
のような正方形の枠形区域内に多数のリード端子(ハン
ダ・ボール)32aがマトリクス状に設けられている。
実施例では、コンタクト30の上半部の構造が2種類あ
る。図5の(A)、(B)、(C)はそれぞれ第1のコ
ンタクト30Aの上面図、側面図および正面図であり、
図5の(A’)、(B’)、はそれぞれ第2のコンタク
ト30Bの上面図および側面図である。
第1のコンタクト30Aは、ベリリウム銅等の導電性の
板バネ用薄板を打ち抜いて作られており、中心部から下
は1本のピン30cとして軸方向に延び、中心部から上
は2本のアーム30a,30bに分岐して軸方向に延び
ている。分岐部30d付近の中間部分が後述するベース
10のコンタクト保持孔34に保持される。分岐部30
dより幾らか下端側寄りに形成されている段部または突
起部30eは、後述するストッパ部材36の突起部36
bと係合するようになっている。下端部のピン30c
は、ソケット端子ピンとしてプリント基板に挿入される
ものである。
のアーム30aは先端部にて外側へほぼ直角に折曲して
から上方やや内側へほぼ直角に折曲してほぼL字形に形
成されており、他方のアーム30Bも先端部にて小さな
角度で内側へ僅かに折曲している。一方のアーム30a
の先端部の外側面(他方のアーム30bから見て裏側の
面)には、さらに突起30fが形成されている。これら
一対のアーム30a,30bは、向かい合う方向(図5
の(C)において矢印Eの方向)で弾性的に開閉可能で
あり、BGAパッケージ32のリード端子(ハンダ・ボ
ール)32aを両側から挾むようにして加圧接触するた
めの接点部を構成するものである。これらのアーム30
a,30bは、後述するスライダ板40のコンタクト収
容孔(貫通孔42)に収容され、一方のアーム30Aの
突起30fが該コンタクト収容孔42内の溝40bに係
止するようになっている。
第2のコンタクト30Bは、第1のコンタクト30Aに
おいて両アーム30a,30bを対象に入れ替えたも
の、つまり180゜回転させたものに等しい構造になっ
ている。後述するように、本ソケットでは、奇数列に第
1のコンタクト30Aが配列され、偶数列に第2のコン
タクト30Bが配列される。
ンタクト30(30A,30B)を保持するための機構
を示す部分断面図である。図6は図5の(B)に対応す
る向きであり、図7は図5の(C)に対応する向きであ
る。図6に示すように、ベース10の各コンタクト保持
孔34は羽子板形に形成され、コンタクト30の分岐部
30dの段部(括れ部)がコンタクト保持孔34の段部
(孔径の変わる部分)に係止し、コンタクト30が下方
へ抜けないようになっている。
て板状のストッパ部材36が設けられている。このスト
ッパ部材36の各コンタクト30またはベース10の各
コンタクト保持孔34と対応する部位には、各コンタク
ト30のベース10より下方へ突出する部分を通す貫通
孔36aが穿孔されている。コンタクト30の突起部3
0eは貫通孔36aのほぼ中間に位置する。貫通孔36
aはコンタクト30の厚み方向に相当の奥行があり、そ
の一方の内壁面の上半部に突起部36bが形成されてい
る。これにより、図7の(A)に示すようにストッパ部
材36の各貫通孔36aにコンタクト30が着脱可能に
挿通された状態から、ストッパ部材36を矢印Jの方向
へスライドさせると図7の(B)に示すように各貫通孔
36a内の突起部36bが各コンタクト30の突起部3
0eの上に係止する。この図7の(B)の状態でストッ
パ部材36をベース10に対してたとえばピン37で固
定することで(図16参照)、各コンタクト30の上方
への抜けが防止される。コンタクト30の取付後でも、
図7の(B)の状態からストッパ部材36を矢印Kの方
向にスライドさせることで、図7の(A)の状態に戻る
ため、任意のコンタクト30を容易に交換することがで
きる。
コンタクト30をベース10に対しては下方への抜けを
防止するようにして着脱可能に植設し、ベース10の裏
側のストッパ部材36によって上方への抜けを防止する
ようにして着脱可能に固定するようにしたので、コンタ
クト30の取付または交換作業を容易に行うことができ
る。
コンタクト30の一対のアーム30a,30bを通した
状態でアームの開閉方向にスライド可能に構成されたス
ライダ板40が設けられている。
す図であり、図8は平面図、図9は裏面図、図10は図
8のA−A線についての断面図、図11は図10内の点
線部分Cを拡大して示す部分拡大図、図12は図8のB
−B線についての断面図、図13は図12内の点線部分
Dを拡大して示す部分拡大図である。
れた板体である。スライダ板40の各コンタクト30ま
たはベース10の各コンタクト保持孔34と対応する部
位には、各コンタクト30の両アーム30a,30bを
収容する貫通孔42が穿孔されている。したがって、貫
通孔42の配列パターンは、コンタクト30の配列パタ
ーンに対応している。
口部はほぼ正方形に形成され、隣の貫通孔42から分離
されている。図8および図11に示すように、各貫通孔
42の上部開口部は、一方向(図8のX方向)で隣の貫
通孔42と連通しており、他方向(図8のY方向)では
隔壁40aによって隔てられている。一つ置きにたとえ
ば奇数番目の隔壁40aの上端部の両面には、各貫通孔
42の中心軸からX方向に幾らかオフセットした位置
に、後述するように第1および第2のコンタクト30
A,30Bの一方のアーム30aの先端突起部30fと
係止するための溝40bが形成されている。
40の相対向する一対の側面には、L字形の脚部40c
が複数本たとえば3本ずつ設けられている。脚部40c
に近接する一方の端部(図8では右側端部)には、脚部
40cと垂直な方向に一対のバネ受け部40dが突設さ
れている。各バネ受け部40dの下面には、後述する圧
縮コイルバネ46の一端部と遊嵌するための溝40eが
形成されている。スライダ板40の上面の四隅には、B
GAパッケージ32の角部を案内して位置決めするため
のテーパ面を有するガイドポスト40fがそれぞれ立設
されている。
詳細に示す図であり、図14はソケット全体の平面図、
図15は図14内の点線部分Eを拡大して示す部分拡大
図、図16は図14のC−C線についての断面図、図1
7は図16内の点線部分Fを拡大して示す部分拡大図、
図18は図14のB−B線についての断面図、図19は
図18内の点線部分Gを拡大して示す部分拡大図であ
る。
に、各コンタクト30は、その中間部30dがベース1
0の各コンタクト保持孔34に保持され、かつ先端部の
一対のアーム30a,30bがスライダ板40の各貫通
孔42に収容される。X方向では同種のコンタクト30
Aまたは30Bが一列に配列され、Y方向では第1のコ
ンタクト30Aと第2のコンタクト30Bとが交互に配
列される。したがって、スライダ板40の各隔壁40a
の両側に第1のコンタクト30Aおよび第2のコンタク
ト30Bが配置され、それぞれの一方のアーム30a,
30bが隔壁40aの上端部の溝40bに両側から係止
する。各コンタクト30(30A,30B)の一対のア
ーム30a,30bはX方向において互いに対向する。
つまり、両アーム30a,30bはX方向で開閉するよ
うになっている。
すように、側端面に複数個のダボ(突部)41を有して
おり、図17および図19に示すようにベース10の上
面から僅かに浮いた状態で取り付けられる。また、スラ
イダ板40の脚部40cは後述するレバー回転軸54,
66の下でスライドするので、X方向の浮きが防止さ
れ、かつスライダ板40が外れないようになっている。
これにより、スライダ板40は、ダボ41以外の部分で
はベース10の上面を擦らずにX方向にスライドできる
ようになっている。各コンタクト30は、その一方のア
ーム30aが先端の突起部30fにてスライダ板40の
溝40bに係止しているため、X方向におけるスライダ
板40のスライドによって両アーム30a,30bが開
閉するようになっている。
ー12の上下動に連動してスライダ板40をX方向にス
ライドさせるためのスライド駆動機構について説明す
る。このスライド機構は、スライダ板40を常時X方向
の一方の向き(以下、正の向きX+ とする)に付勢する
バネ部材と、カバー12の押し下げ(下方への移動)に
連動してスライダ板40を該バネ部材に抗してX方向の
他方の向き(以下、負の向きX- とする)に移動させる
レバー部材とから構成されている。
イダ板40をX方向の正の向きX+に弾性的に付勢する
バネ部材の取付位置を示す図であり、図20はベース1
0およびスライダ板40の組立体の平面図、図21は図
20内のA−A線についての部分切欠き断面図および図
22は図21内の切欠き部分Bを拡大して示す部分拡大
図である。
対のバネ受け部40dに近接してそれぞれ圧縮コイルバ
ネ(バネ部材)46が設けられている。図22に示すよ
うに圧縮コイルバネ46の一端はスライダ板40のバネ
受け部40dに固定され、他端はベース10の壁面10
cに固定されている。ベース10がプリント基板上に固
定される一方でスライダ板40がベース10上でX方向
にスライド可能に配設されているため、圧縮コイルバネ
46のバネ力によってスライダ板40はX方向の正の向
きX+ に付勢される。
に示すように、本ソケットにおけるレバー部材は、Y方
向におけるベース10の両側面にそれぞれ取り付けられ
たリンク機構を構成する一対のレバー50,52からな
る。
50a,短腕部50bおよび長腕部50cを有する。レ
バー50の折曲部50aは、ベース10の一端部をY方
向に貫通している固定軸54の各端部にEリング56を
介して回転可能に取り付けられている。レバー50の短
腕部50bは、折曲部50aからソケット周縁部側へ向
かってほぼ直角に近い角度で上方に延在し、スライダ板
40の一側面に隣接してベース10の上面をY方向に横
断している可動軸58の各端部にEリング60を介して
連結されている。レバー50の長腕部50cは折曲部5
0aからソケット中心部側へ向かって鋭角の角度で上方
へ延在しており、その先端部は第2のレバー52の上端
寄りの中間部に形成された長溝または開口部52aに摺
動可能に嵌合されたピン62にEリング64を介して連
結されている。
れ、その基端部52bはベース10の他端部をY方向に
貫通している固定軸66の各端部にEリング68を介し
て回転可能に取り付けられている。このレバー52の上
端部52cは、溝52aにてピン62およびEリング6
4を介して第1のレバー50の先端部と回動可能に連結
されるとともに、溝52aの上端付近からいったん水平
寄りに幾らか折曲してから垂直方向に起立し、その円形
の上端縁52dがソケット中心部にてカバー12の内側
面に突設されている押圧部12aの下面に圧接してい
る。
レバー50,52の動きの各段階を示す断面図である。
図23の(A)はカバー12が最も高い位置にあると
き、図23の(B)はカバー12が中間の高さ位置にあ
るとき、図23の(C)はカバー12が最も低い位置に
あるときである。
縮コイルバネ24のバネ力によって最高位置まで持ち上
げられているとき、第1および第2のレバー50,52
もそれぞれの先端部が最も高い位置に持ち上げられてい
る。これは、図22に示すように圧縮コイルバネ46の
バネ力でスライダ板40がX方向の正の向きX+ に付勢
されることにより、スライダ板40の一側面(右側面)
で可動軸58がX+ の向きに押圧され、これによって第
1のレバー50全体が起立する向き(時計回り)に付勢
され、ひいては連結部62,52aを介して第2のレバ
ー52も起立する向き(反時計回り)に付勢されるため
である。
(B)に示すように、カバー12の押圧部12aが第2
のレバー52の先端52dに作用して垂直下方に押圧す
ることにより、レバー52が伏す向き(時計方向)に回
動し、ひいては連結部62,52aを介して第1のレバ
ー50も伏す向き(反時計回り)に回動し、レバー50
の短腕部50bに連結されている可動軸58はスライダ
板40の一側面(右側面)を押圧しながらX- の向きに
移動する。この時、圧縮コイルバネ46は図22の
(B)に示すように圧縮変形し、その圧縮変形した分だ
けスライダ板40がX-の向きにスライドする。
の反作用は、カバー12の四隅に直接作用する圧縮コイ
ルバネ24のバネ力と、スライダ板40、可動軸58お
よびレバー50,52を介してカバー12の押圧部12
aに間接的に作用する圧縮コイルバネ46のバネ力とに
よって与えられる。
と、図23の(C)に示すように、両レバー50,52
はほぼ平伏す位置まで回動し、可動軸58およびスライ
ダ板40がX- の向きに最大に変位する。圧縮コイルバ
ネ24,46の圧縮変形も最大に達し、カバー12の押
し下げに対する反作用も最大になる。
3の(C)から(B)、(A)へと可動の各部が上記と
反対の向きに移動する。
1のレバー50をL形に形成してこれ自体に梃子の作用
を行わせるとともに、第1のレバー50に第2のレバー
52を連結させてリンク機構を構成し、両レバー50,
52の間に梃子の作用を行わせているので、かなり軽い
(小さな)押圧力でカバー12を押し下げ、圧縮コイル
バネ46のバネ力に抗してスライダ板40をX- の向き
にスライドさせることが可能となっている。
いて、本ソケットのX方向における中心部でY方向では
スライダ板40の両側面に近接した位置にてベース10
に一対の板バネ形のラッチ70が立設されている。各ラ
ッチ70の下端部はベース10に固定され、中間部ない
し上端部がその板面と垂直な面内で弾性変位できるよう
になっており、上端部にはV字形に内側に突出したパッ
ケージ押さえ部70aが形成され、中間部にはL字形に
外側に突出した下側案内部70bが形成されている。
壁より垂直下方に延在するラッチ案内部(ラッチ操作
部)72が設けられている。このラッチ案内部72は、
下端部ないし中間部が垂直な案内面72aに形成され、
上端部が外側へ逃げる方向に傾斜した案内面72bに形
成されている。図18に示すように、ラッチ70の上端
(上側案内部)がラッチ案内部72の垂直案内面72a
に接している状態では、ラッチ70が前方(ソケット中
心側)へお辞儀するように弾性変位し、パッケージ押さ
え部70aがスライダ板40の外周縁部の頭上に覆い被
さる。カバー14が押し下げられると、ラッチ70の下
側案内部70bがラッチ案内部72の傾斜案内面72b
に案内されるようになり、ラッチ70はその弾性復元力
で本来の姿勢に戻り、パッケージ押さえ部70aはスラ
イダ板40の外周縁部の頭上から退避するようになって
いる。
BGAパッージ32が装着されるときの作用を説明す
る。
で押し下げられているときであり、図24の(A),
(B)はBGAパッケージ32が装着されているソケッ
ト内部の構成を示す一部切欠き断面図,部分断面図、図
25は図24の(A)の要部を拡大して示す部分拡大
図、および図26は各リード端子(ハンダ・ボール)3
2aと各コンタクト30のアーム30a,30bとの位
置関係を模式的に示す部分拡大図である。
が押し下げられると、ラッチ70は下側案内部70bが
ラッチ案内部72の傾斜案内面72bに接した本来の姿
勢になり、パッケージ押さえ部70aが外側へ退避する
ため、BGAパッケージ32を上方からカバー12の開
口14を通して本ソケットに入れることができる。この
際、スライダ板40のガイドポスト40fの内側面によ
ってBGAパッケージ32の角部が案内され、BGAパ
ッケージ32の各リード端子(ハンダ・ボール)32a
がそれと対応するスライダ板40の貫通孔42に入る。
れると、レバー52,50および可動軸58を介してス
ライダ板40がX方向のX- の向きにスライドする。ス
ライダ40の隔壁40aの溝40bに係止している各コ
ンタクト30の一方のアーム30aはこのスライダ板4
0のスライドに伴ってX- の向きに移動するが、他方の
アーム30bは動かずにいるため、両アーム30a,3
0bが開く。したがって、図25および図26に示すよ
うに、BGAパッケージ32の各リード端子(ハンダ・
ボール)32aは、全開状態になっている各コンタクト
30の両アーム30a,30bの間に遊挿されることに
なる。
解除されてカバー12が上昇する途中であり、図27の
(A),(B)はそのときのソケット内部の構成を示す
一部切欠き断面図,部分断面図、図28は図27の
(A)の要部を拡大して示す部分拡大図、および図29
は各リード端子(ハンダ・ボール)32aと各コンタク
ト30のアーム30a,30bとの位置関係を模式的に
示す部分拡大図である。
縮コイルバネ46のバネ力によってスライダ板40がX
方向のX+ の向きにスライドする。スライダ板40の隔
壁40aの溝40bに係止している各コンタクト30の
一方のアーム30aもスライダ板40と一体に移動する
ため、図28および図29に示すように両アーム30
a,30bの間隔が狭まる。スライダ板40のX+ の向
きのスライドに伴って、図27の(A)に示すように、
可動軸58を介して第1のレバー50が起き上がる方向
(時計回りに)回動し、レバー連結部62を介して第2
のレバー52も起き上がる方向(反時計回りに)回動す
る。また、カバー12の上方への移動に伴って、図27
の(B)に示すように、ラッチ70の下側案内部70b
がラッチ案内部72の傾斜案内面72bから垂直案内面
72aへ移り、ラッチ70のパッケージ押さえ部70a
が前屈みなってBGAパッケージ32の上面外周縁部に
係止する。
で上昇したときであり、図30の(A),(B)はその
ときのソケット内部の構成を示す一部切欠き断面図,部
分断面図、図31は図30の(A)の要部を拡大して示
す部分拡大図、および図32は各リード端子(ハンダ・
ボール)32aと各コンタクト30のアーム30a,3
0bとの位置関係を模式的に示す部分拡大図である。
縮コイルバネ46のバネ力によってスライダ板40はX
方向のX+ の向きにスライドして原位置付近まで戻り、
図31および図32に示すように各コンタクト30の両
アーム30a,30bは各ハンダ・ボール32aを両側
から挾みつけるほどに閉じて、各コンタクト30と各ハ
ンダ・ボール32aとの間に加圧接触による電気的接続
が得られる。図30の(B)に示すように、ラッチ70
はBGAパッケージ32を上から弾力的に押さえ付けて
いる。このようにして本ソケットに装着された状態の下
でBGAパッケージ32はバーンインテストを受ける。
り出すには、カバー12を再び図24の高さ位置まで押
し下げればよい。そうすると、ソケット内の可動の各部
が上記と逆方向に移動し、各コンタクト30の両アーム
30a,30bは各ハンダ・ボール32aを離し、各ラ
ッチ70は外側へ退避してそのパッケージ押さえ部70
aはBGAパッケージ32から離れる。これで、BGA
パッケージ32をピンセット等で外へ摘み出すことがで
きる。BGAパッケージ32の装填・取出しはもちろん
のこと、カバー12の操作(押し下げおよびその解除)
も垂直方向だけの動作であるから、これら一連の操作を
自動機に容易に行わせることができる。
うに、コンタクト30の両アーム30a,30bがハン
ダ・ボール32aを両側から挾みつける際に、各アーム
の内側エッジでハンダ・ボール32aの表面酸化膜が突
き破られるため、コンタクト30とハンダ・ボール32
aとの間に良好な電気接触が得られる。また、Y方向で
隣合う第1および第2のコンタクト30A,30Bの間
で両アーム30a,30bの位置関係が180゜対象に
なっているため、各コンタクト30との加圧接触によっ
て各ハンダ・ボール32aに(図32において時計回り
または反時計回りの)回転力が与えられたとしても、ハ
ンダ・ボール全体では回転力がキャンセルされ、各ハン
ダ・ボール32aないしBGAパッケージ32全体が位
置ずれするおそれはない。
30は、各ハンダ・ボール32aに対し、そのボール底
面に接触せずに、一対のアーム30a,30bでボール
の側面を両側から挾むつけるようにして加圧接触する。
このようにコンタクト30がハンダ・ボール32aの側
面を挾み付ける接触方式によれば、各ハンダ・ボール3
2aの底面が損傷または変形するおそれがないこと、B
GAパッケージ32の厚みにバラツキがあっても一定な
接圧が得られること、BGAパッケージ32はパッケー
ジ面と垂直な方向に圧力を受けないのでパッケージ内部
のチップや配線が破損するおそれがないこと、コンタク
ト30とハンダ・ボール32aは2点で接触するので接
触抵抗およびインダクスタンス等において安定な電気的
特性が得られること、各コンタクト30の両アーム30
a,30bは最大変位の全開状態から原状態へ復帰する
途中の変位で各ハンダ・ボール32aと加圧接触するの
で各コンタクト30の受ける応力が小さいこと等の作用
効果が得られる。
ト30をほぼ直線的に形成しているため、各ハンダ・ボ
ール32aからプリント基板までの導体距離が短く、コ
ンタクト30自体の抵抗およびインダクスタンス等にお
いても良好な電気的特性が得られる。
ッケージ32の上面はカバー12の開口14を介して外
気に晒されているため、BGAパッケージ32の内部か
ら発生した熱は効果的に放熱されるようになっている。
また、カバー12はベース10に対して上下動する機構
であり、BGAパッケージ32を保持するためのラッチ
70はカバー12の上下動と連動して動作するため、ス
ペースをとらないばかりか、BGAパッケージの装着・
取出し操作を自動機に行わせるための装置構成も簡単に
なるという利点がある。
に、本実施例のソケットでは、各コンタクト30をベー
ス10に圧入方式で固定するのではなく、ベース10の
下面側に設けた突起部(係止部)36b付きの貫通孔3
6aを有するストッパ部材36によって着脱可能に固定
するようにしたので、コンタクト30の取付または交換
作業を容易に行うことができる。
ようなリード端子配列パターンを有するBGAパッケー
ジ32を装着するために好適なバーンインテスト用のソ
ケットについて説明した。しかし、本発明はかかるソケ
ット構成に限定されるものではなく、その技術的思想の
範囲内で種々の変形・変更が可能である。
変形することが可能であり、必要に応じてアーム30
a,30bの一方(たとえば30b)を省いたり適当な
補強部を付加することも可能である。コンタクト30と
ストッパ部材36との係止構造も任意に変形可能であ
り、コンタクト30の一方のアーム30aとスライダ板
40との係止構造も任意に変形可能である。
ト30をリード端子32aに加圧接触させる接点部開閉
機構も、それぞれ種々の変形が可能であり、たとえば第
1のレバー50をカバー12に直接連結させることで第
2のレバー52を省くことも可能である。あるいは、適
当な治具をレバー50あるいはスライダ板40に直接作
用させることで、カバー12を省くことも可能である。
ケットに係るものであったが、本発明はピングリッドア
レイ・パッケージ、SOJパッケージ、SOPパッケー
ジ等の他の種類のICパッケージ用のソケットにも適用
可能であり、さらにはベアチップ用のソケットにも適用
可能である。
ケットだけでなく、短時間でICパッケージの入出力特
性やパルス特性等を検査する電気的特性試験用のソケッ
トにも適用可能である。
電気部品のリード端子と電気的に接続するのに好適なソ
ケット構造、特に電気的特性および耐久性にすぐれた接
触子を備えたソケットを提供することができる。また、
電気部品の内部やリード端子に不所望な損傷・変形等を
与えることなく安全に電気部品を装着しかつ各リード端
子と電気的に接続できるソケットを提供することも可能
である。また、本発明のソケットによれば、電気部品の
本体の厚みに影響されることなく各リード端子と各接触
子との間に安定な接圧を得ることが可能であり、さらに
は省スペース化も計れ、電気部品の装着・取出し等の自
動化を容易に実現することも可能であり、ソケット本体
に対する接触子の取付け・取外しを容易に行えるように
することもできる。また、部品本体内に電気回路を内蔵
する電気部品の電気的試験を行う電気部品の試験方法に
おいて、本発明のソケットを用いると、電気部品のリー
ド端子とソケットの接触子との電気的接続が安定確実に
得られることにより、信頼性の高い電気的特性試験を行
うことができる。
を示す平面図である。
ットの外観構成を示す側面図である。
ットの外観構成を示す側面図である。
ジの外観構成を示す図である。
示す図である。
るための機構を示す一方向から見た部分断面図である。
るための機構を示す他方向から見た部分断面図である。
示す平面図である。
示す裏面図である。
大図である。
大図である。
めのソケット全体を示す平面図である。
大図である。
大図である。
大図である。
イダ板の組立体を示す平面図である。
面図である。
拡大図である。
連動したレバーの動きの各段階を示す断面図である。
まで押し下げられた状態でBGAパッケージが装着され
ているときのソケット内部の構成を示す断面図である。
拡大図である。
子(ハンダ・ボール)と各コンタクトの一対のアームと
の位置関係を模式的に示す部分拡大図である。
が装着された状態でカバーが中間の高さ位置にあるとき
のソケット内部の構成を示す断面図である。
大図である。
子(ハンダ・ボール)と各コンタクトの一対のアームと
の位置関係を模式的に示す部分拡大図である。
が装着された状態でカバーが上限の位置にあるときのソ
ケット内部の構成を示す断面図である。
大図である。
子(ハンダ・ボール)と各コンタクトの一対のアームと
の位置関係を模式的に示す部分拡大図である。
ーンインテスト用ソケットの構造を示す平面図である。
の構造を示す側面図である。
の構造を示す断面図である。
大図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 部品本体にリード端子を所定のパターン
で配列してなる電気部品を着脱可能に装着するためのソ
ケット本体と、 前記ソケット本体の所定位置に前記電気部品のリード端
子の配列パターンに対応した配列パターンで植設され、
かつ各々が前記電気部品の各リード端子を挾むようにし
てこれと加圧接触するための一対の弾性的に開閉可能な
アーム状接点部を有する複数の接触子と、 前記ソケット本体上で前記接触子の軸方向とほぼ垂直な
面内で前記一対のアーム状接点部の開閉方向にスライド
可能に設けられ、各々の前記接触子と対応する部位に前
記接触子の一対のアーム状接点部を収容する貫通孔が穿
孔されるとともに一方の前記アーム状接点部と係止する
係止部が形成されているスライダ部材と、 各々の前記接触子の一対のアーム状接点部が閉じる方向
に前記スライダ部材を弾性的に付勢するバネ部材とを具
備し、 所定の外力により前記スライダ部材を前記バネ部材に抗
して各々の前記接触子の一対のアーム状接点部が開く方
向に移動させ、前記外力の解除により前記バネ部材の弾
性力にしたがって前記スライダ部材を前記接触子の一対
のアーム状接点部が閉じる方向に移動させるソケット。 - 【請求項2】 請求項1に記載のソケットにおいて、 前記外力を受ける原動節と前記スライダ部材に接続され
た従動節とを有するリンク機構を具備することを特徴と
するソケット。 - 【請求項3】 請求項2に記載のソケットにおいて、 前記ソケット本体に対して上下移動可能に設けられると
ともに前記リンク機構の原動節に接続されたカバー体を
具備することを特徴とするソケット。 - 【請求項4】 請求項3に記載のソケットにおいて、 前記カバー体に前記電気部品が通り抜けできる開口が形
成されていることを特徴とするソケット。 - 【請求項5】 請求項3または4のいずれかに記載のソ
ケットにおいて、 前記ソケット本体上の前記部品本体に係止して前記電気
部品を前記接触子側に押圧する第1の位置と前記ソケッ
ト本体上の前記電気部品から退避する第2の位置との間
で移動可能なラッチ部材と、前記カバー体の一方向の移
動に連動して前記ラッチ部材を前記第1の位置へ移動さ
せ、前記カバー体の他方向の移動に連動して前記ラッチ
部材を第2の位置へ移動させるラッチ操作手段とを具備
することを特徴とするソケット。 - 【請求項6】 部品本体にリード端子を所定のパターン
で配列してなる電気部品を着脱可能に装着するためのソ
ケット本体と、前記電気部品のリード端子の配列パター
ンに対応した配列パターンで前記ソケット本体の所定位
置に植設された複数の接触子とを有し、 各々の前記接触子の前記ソケット本体の裏側に突出する
部分には所定形状の係止部が形成され、前記ソケット本
体の裏側には各々の前記接触子と対応する部位に前記接
触子の突出部分を通す貫通孔が穿孔されるとともに前記
貫通孔内に所定方向の移動で前記接触子の前記係止部と
着脱可能に係止する所定形状の係止部が形成されている
ストッパ部材が設けられているソケット。 - 【請求項7】 部品本体にリード端子を所定のパターン
で配列してなる電気部品を着脱可能に装着するためのソ
ケット本体と、前記ソケット本体の所定位置に前記電気
部品のリード端子の配列パターンに対応した配列パター
ンで植設され、かつ各々が開状態の往動位置から閉状態
の原位置に復帰する途中の位置で前記電気部品の各リー
ド端子を挾むようにしてこれと加圧接触するための一対
の弾性的に開閉可能なアーム状接点部を有する複数の接
触子と、前記電気部品の前記ソケット本体への装入また
は前記ソケット本体からの取り出しを可能とするために
各々の前記接触子の一対のアーム状接点部を前記閉状態
の原位置から弾性変形させて前記開状態の往動位置へ変
位させ、前記電気部品を前記ソケット本体に装着するた
めに各々の前記接触子の一対のアーム状接点部を前記開
状態の往動位置から前記閉状態の原位置へ復帰させる接
点部開閉機構とを具備するソケットを用いた電気部品の
試験方法であって、 前記接点部開閉機構に第1の運動を行わせて、各々の前
記接触子の一対のアーム状接点部を前記閉状態の原位置
から弾性変形させて前記開状態の往動位置へ変位させる
段階と、 前記ソケット本体に前記電気部品を装入して、前記電気
部品の各リード端子を各対応する前記接触子の一対のア
ーム状接点部の間に挿入する段階と、 前記接点部開閉機構に第2の運動を行わせて、各々の前
記接触子の一対のアーム状接点部を前記開状態の往動位
置から前記閉状態の原位置へ復帰させ、その復帰の途中
で前記電気部品の各対応するリード端子を挾むようにし
てこれと加圧接触させる段階と、 前記複数の接触子を介して前記電気部品のリード端子に
電気信号を印加して前記部品本体に内蔵されている電気
回路を試験する段階とを有する試験方法。 - 【請求項8】 請求項1に記載のソケットを用いた電気
部品の試験方法であって、 前記外力を前記スライダ部材に与えて、前記スライダ部
材を前記接触子の一対のアーム状接点部が開く方向に移
動させ、前記一対のアーム状接点部を開状態にする段階
と、 前記ソケット本体に前記電気部品を装入して、前記電気
部品の各リード端子を各対応する前記接触子の一対のア
ーム状接点部の間に挿入する段階と、 前記スライダ部材に対する外力を解除して、前記バネ部
材の弾性力にしたがって前記スライダ部材を前記接触子
の一対のアーム状接点部が閉じる方向に移動させ、前記
一対のアーム状接点部を前記開状態から閉状態へ復帰す
る途中で前記電気部品の各対応するリード端子を挾むよ
うにしてこれと加圧接触させる段階と、 前記複数の接触子を介して前記電気部品のリード端子に
電気信号を印加して前記部品本体に内蔵されている電気
回路を試験する段階とを有する試験方法。 - 【請求項9】 請求項2に記載のソケットを用いた電気
部品の試験方法であって、 前記外力を前記リンク機構の原動節に与えて、前記スラ
イダ部材を前記接触子の一対のアーム状接点部が開く方
向に移動させ、前記一対のアーム状接点部を開状態にす
る段階と、 前記ソケット本体に前記電気部品を装入して、前記電気
部品の各リード端子を各対応する前記接触子の一対のア
ーム状接点部の間に挿入する段階と、 前記リンク機構に対する前記外力を解除して、前記バネ
部材の弾性力にしたがって前記スライダ部材を前記接触
子の一対のアーム状接点部が閉じる方向に移動させ、前
記一対のアーム状接点部を前記開状態から閉状態へ復帰
する途中で前記電気部品の各対応するリード端子を挾む
ようにしてこれと加圧接触させる段階と、 前記複数の接触子を介して前記電気部品のリード端子に
電気信号を印加して前記部品本体に内蔵されている電気
回路を試験する段階とを有する試験方法。 - 【請求項10】 請求項3〜5のいずれかに記載のソケ
ットを用いた電気部品の試験方法であって、 前記外力を前記カバー体に与えて、前記スライダ部材を
前記接触子の一対のアーム状接点部が開く方向に移動さ
せ、前記一対のアーム状接点部を開状態にする段階と、 前記ソケット本体に前記電気部品を装入して、前記電気
部品の各リード端子を各対応する前記接触子の一対のア
ーム状接点部の間に挿入する段階と、 前記カバー体に対する前記外力を解除して、前記バネ部
材の弾性力にしたがって前記スライダ部材を前記接触子
の一対のアーム状接点部が閉じる方向に移動させ、前記
一対のアーム状接点部を前記開状態から閉状態へ復帰す
る途中で前記電気部品の各対応するリード端子を挾むよ
うにしてこれと加圧接触させる段階と、 前記複数の接触子を介して前記電気部品のリード端子に
電気信号を印加して前記部品本体に内蔵されている電気
回路を試験する段階とを有する試験方法。
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